林云志，赵争鸣

（清华大学 电机系，北京 100084）

无线电能传输技术通过向空间激发电场和磁场进行非接触式电能传送。该技术不需要借助输电线导电，具有良好的机械隔离与电气隔离特性，极大地增强了输电的灵活性、便利性及环境兼容性[1-3]，目前在电动汽车与轨道交通领域应用前景广阔。但现有无线电能传输技术难以满足受电车辆大功率负载的问题，且由于无线电能传输系统松耦合的特性，如果不进行补偿，会在整个系统中产生较大的损耗，使得整体效率和输出功率变低[4-5]。

近年来，实现了较大功率无线电能传输的主要实验平台有：哈尔滨工业大学[6-7]研制了输出功率恒定为500 W 的系统样机，样机使用的磁耦合结构的外尺寸为 306 mm×300 mm×16 mm，当传输距离为 176 mm时，能量传输效率高达 88%；上海交通大学[8]采用LCL-S拓扑结构设计了无线电能传输系统和充电机的研制方案，充电方式为先恒流后恒压，恒流电流为10 A，恒压电压为200 V，工作频率为120 kHz，功率达到 2 kW，满载效率在 93%以上；重庆大学[9]提出了基于无线电能传输技术的无线充电解决方案，系统功率可达10 kW，传输距离有35 cm，系统效率在85%以上，最大偏移距离达 20 cm；东北电力大学[10]采用串并补偿拓扑，设计了一种功率为 6.6 kW、效率为93.8%、定频20 kHz的无线电能传输系统，并验证了输出端的恒压特性。但以上实验平台的输出功率仍偏低，不能很好地满足大功率实验的需求。为此本文考虑了无线电能传输系统各种补偿方式的电路特性和应用场合，利用在发射端采用LCL型补偿结构、接收端采用S型补偿结构的方法，研制了一套大功率无线电能传输装置实验平台。……